Question

小华同学做了“测定小灯泡额定功率”的实验，所用实验器材包括：电源（电压约12V）、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，待测额定电压为3.8V的小灯泡若干（电阻约10Ω），滑动变阻器两个（甲：“10Ω 2A”、乙：“25Ω 0.5A”）．

（1）如图1所示，是小华同学已经连接的部分电路，请你用笔画线代替导线，帮他完成电路的连接（要求：①不改动已连接导线，连接时导线不交叉，②滑动变阻器滑片P向左移动时，小灯泡变亮）；
（2）小华同学完成电路连接，检查电路无误后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片小灯泡都不亮，电压表示数始终是12V，电流表示数始终为0A，则电源电压为

12

V，产生这个故障的原因可能是

灯泡断路

；小华所选用的滑动变阻器是

乙

（选填“甲”或“乙”）；
（3）当电压表示数为3.8V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图2所示为

0.4

A，则小灯泡的额定功率为

1.52

W．

Answer 1

分析：（1）根据灯泡额定电压选择电压表量程，滑片向左移动时，灯泡变亮，说明滑动变阻器左半部分电阻丝接入电路，
根据电路图确定滑动变阻器的接法，把滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端即可完成电路连接．
（2）常见的电路故障有断路与短路，根据电路故障现象，分析电路故障原因；根据电压表示数确定电源电压；
根据灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值选择滑动变阻器．
（3）由图示电流表确定电流表量程与分度值，读出电流表示数，然后由电功率公式P=UI求出灯泡额定功率．

解答：解：（1）灯泡额定电压是3.8V，电压表应选0～15V量程，由电路图可知，
滑动变阻器应接A接线柱，把滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，电路图如图所示．
（2）灯泡不亮，可能是由灯泡断路、或灯泡短路、或灯泡之外电路断路造成的；电流表示数为零，则电路存在断路；电压表示数是12V，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，综合分析可知，电路故障是灯泡断路；
灯泡断路时，电压表接在电源两端，测电源电压，电压表示数等于电源电压，因此电源电压是12V；
灯泡正常发光时，电路电流I=

UL

RL

=

3.8V

10Ω

=0.38A，此时滑动变阻器两端电压是U_滑=U-U_L=12V-3.8V=8.2V，
∵I=

U

R

，∴滑动变阻器接入电路的阻值为R_滑=

U滑

I

=

8.2V

0.38A

≈21.6Ω＞10Ω，因此滑动变阻器应选乙．
（3）由图2所示电流表可知，电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表示数是0.4A，
灯泡额定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W．
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）12；灯泡断路；乙；（3）0.4；1.52．

点评：本题考查了连接电路图、电路故障分析、滑动变阻器的选择、电表读数等问题；连接电路图时，注意滑动变阻器的接法；对电表读数时，要先确定电表量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．